堆叠式内存制造中炉管非选择性半球状多晶硅片数效应

随着动态随机存取存储器(内存)线宽的缩小,需要半球状多晶硅等新技术来增大电容。当前对选择性半球状多晶硅论述较多,非选择性半球状多晶硅则较少提到。文中讲述的是炉管非选择性半球状多晶硅在0.13μm堆叠式内存上的实际应用,侧重于解决片数效应。炉管非选择性半球状多晶硅的下电极阻值具有非常严重的片数效应,电容的下极板电阻从炉管底部向上增高,并随着产品片数的增加而增高,导致上部产品良率偏低,一个制程只能生产一批产品。通过对非选择性半球状多晶硅的制程原理及硬件构造进行分析,发现片数效应是由于籽晶沉积阶段的硅烷流量通常非常小,只有10～15标准毫升,它在硅片上的分布密度会随着产品的增多而沿气流方向减少,沿气流方向的硅片只好通过增加籽晶和迁移步骤的温度来拉起更多的基体硅进入半球体,相应的剩余基体硅就会变薄,这就导致了下电极阻值的增高。文章根据该发现,提出了炉管非选择性半球状多晶硅片数效应的解决方法。     

航天电子微焊点液-固界面反应过程中的尺寸效应与工艺优化

针对微型化趋势下焊球的尺寸效应问题,研究了航天电子微焊点互连工艺过程中液-固界面反应与微观组织的影响规律,并对互连工艺进行了优化.具体研究了不同直径(200、400μm)的Sn-3.0Ag-0.5Cu和Sn-37Pb焊球分别在球栅阵列(BGA)器件侧金属化层(电镀Ni/Au)上进行单侧植球回流焊后的尺寸效应现象.研究结果表明:Sn-37Pb焊点界面处生成针状或短棒状的Ni₃Sn₄类型的金属间化合物(IMC)晶粒;Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点界面处生成不规则的块状(Cu,Ni)₆Sn₅晶粒.两种类型的焊点在液-固界面反应过程中均表现出明显的尺寸效应现象,即焊球尺寸越小,界面生成的IMC晶粒直径越大,IMC层越厚.基于建立的浓度梯度控制(CGC)界面反应理论模型,揭示了界面反应尺寸效应产生的原因与界面反应进程中界面溶质原子的浓度梯度相关,较小尺寸焊点界面处的溶质原子浓度梯度较小,溶质原子扩散通量较低,形成的界面IMC晶粒较大.基于CGC界面反应理论模型,对200μm直径Sn-3.0Ag-0.5Cu焊...     

300mm立式炉恒温区测量系统的设计与实现

针对300 mm立式炉设备恒温区测量的需求,设计并实现了一套恒温区测量的软硬件系统。硬件系统由电机、电机驱动器、PLC模块、工控机、热电偶等组成。同时为了更加灵活方便的操作恒温区测量装置,设计了一套完整的控制软件系统,实现热电偶的3种运动控制模式,显示热电偶当前的状态——运动速度、位置、温度,保存温度、位置等数据。恒温区测量实验表明,该系统能满足立式炉设备恒温区测量功能的需求,现已成功应用于300 mm立式氧化炉设备。     

300 mm快速升降温炉体的研究

介绍了一种快速升降温炉体的研制。由于传统的炉体升温响应较慢,升温耗时耗能,与之相比的快速升降温炉体,在升温性能方面,实现了升温响应快、抑制超调效果好。在降温方面,传统炉体只能依靠自然降温,平均降温速率3~4℃/min,增加了晶圆的工艺时间,增大了设备工艺气体、水、电等资源的消耗,而具有快速降温能力的炉体,很好地克服了传统炉体自然降温方面的不利。在新近研制的300 mm立式氧化设备中,实现了30℃/min的升温速率和15℃/min的降温速率,大大缩短了晶圆的工艺时间,保证了晶圆的成膜质量。     

Optimization of process conditions for the formation of hemispherical-grained (HSG) silicon in high-density DRAM capacitor

We have compared the capacitances of a conventional stacked capacitor and hemispherical-grained silicon (HSG-Si), in which the seeding method was applied to storage electrode of 64 Mbit dynamic random access memory (DRAM) through Si₂H₆-molecule irradiation and annealing for HSG-Si formation. Also, we considered the variation of the HSG-Si thickness due to the phosphorus concentration of storage poly-silicon in process condition and the effect of its thickness on the cell capacitance and failure occurrence, etc. We investigated the effect of the deposition temperature of amorphous poly-silicon on the HSG-Si formation. As a result, the optimum process conditions of the phosphorus concentration, the deposition temperature of storage poly-silicon and the HSG thickness in HSG formation are 3.5–4.5×10¹⁹ atoms/cm³, 530°C and 450 Å, respectively. It is found that the limit thickness of dielectric film of 64 Mbit DRAM capacitor according to the optimized process condition is 65 Å.     

扩散炉自动上下料系统安全性设计

介绍了一种用于卧式扩散炉的自动上下料系统,对自动上下料系统组成进行了介绍,着重讨论了系统的安全性问题,并对安全性提出了解决方案,该系统控制效果良好,能为电池片生产企业降低人工成本,提高生产效率,增强了设备的安全性,适合大规模电池片生产要求。     

Optimization of Selective Epitaxial Growth of Silicon in LPCVD

Selective epitaxial growth (SEG) of silicon has attracted considerable attention for its good electrical properties and advantages in building microstructures in high‐density devices. However, SEG problems, such as an unclear process window, selectivity loss, and nonuniformity have often made application difficult. In our study, we derived processing diagrams for SEG from thermodynamics on gas‐phase reactions so that we could predict the SEG process zone for low pressure chemical vapor deposition. In addition, with the help of both the concept of the effective supersaturation ratio and three kinds of E‐beam patterns, we evaluated and controlled selectivity loss and nonuniformity in SEG, which is affected by the loading effect. To optimize the SEG process, we propose two practical methods: One deals with cleaning the wafer, and the other involves inserting dummy active patterns into the wide insulator to prevent the silicon from nucleating.     

微波间断加载对柱状煤瓦斯解吸特性的影响

为揭示微波实时加载作用对柱状煤瓦斯解吸特性的影响,采用自主研制的微波实时加载作用下煤体瓦斯解吸渗流实验装置,开展了无微波作用及微波间断加载作用下柱状煤瓦斯解吸对比实验。结果表明,微波间断加载对柱状煤瓦斯解吸具有明显的促进作用,微波加载时间越长,微波输出能越多,累计解吸量越大,解吸速率也相应越高。微波加载对瓦斯解吸的瞬时提速作用效果显著,经微波加载120 s,瓦斯解吸速率最大提高到加载微波前的5.1倍。动力学分析表明,动扩散系数模型可以较好地描述微波间断加载作用下柱状煤中瓦斯解吸的动力学规律,微波间断加载能够提高瓦斯扩散能力,降低扩散系数的衰减。     

负反馈放大电路实验的负载效应分析

反馈网络的负载效应在《模拟电子技术》课程中一直是个教学盲点,往往导致负反馈放大电路实验中动态性能指标的实测值与理论值之间的误差超过工程允许范围。有鉴于此,本文通过建模分析了“负反馈放大电路”实验中反馈网络对基本放大电路负载效应的成因;对比分析了常用传统框图法与计及负载效应后负反馈放大电路的动态性能指标;利用实际电路对这二种方法计算的动态性能指标进行了实验检测。分析结果表明：传统框图法计算动态性能指标的误差由摒弃基本放大电路与反馈网络之间的关联性引起;基本放大电路与反馈网络之间的关联性通过H参数电阻形成的负载效应实现;计及负载效应能够有效消除负反馈放大电路动态性能指标的计算误差,对模拟电子技术课程的理论和实践教学具有指导意义。     

多输入多输出衰落信道的最小互信息盲均衡

提出了多输入多输出衰落信道的基于广义高斯分布近似的最小互信息盲均衡器.采用输出信号的广义高斯分布近似,基于互信息最小化目标函数自适应调整均衡器的系数.比较了基于广义高斯分布近似和非线性变换的两种最小互信息盲均衡算法.仿真实验表明基于广义高斯分布近似的方法比非线性变换方法有更大的星座图距离,更快的收敛速率和更好的误码性能.     

浅谈高频干扰对硅芯炉的影响及防护措施

高频电源是硅芯生产设备中的重要组成部分。目前硅芯炉都具备单炉次拉制多根硅芯的能力。与早期拉制单根设备相比需要母料的体积加大,直径不断加粗。母料体积越大,就越难熔化,因此高频电源都需要提高振荡频率来熔化更粗的母料。伴随着振荡频率增加高频噪声也相应增加。同时对硅芯炉电气控制柜及其内部的电气元件的干扰也就随之增大。主要分析高频噪声对硅芯炉运行产生的干扰及其原因和危害,同时针对这些干扰提出一些防护措施。